(57)【要約】  【課題】  構造物の維持管理作業には、足場設置などが必要とされるため作業効率が悪く、周辺環境条件により作業員の危険性が高いと、構造物の維持管理作業が非常に困難或は不可能であった。  【解決手段】  維持管理を行う対象である構造物Ｃの面Ｗに略平行な複数本のガイドレール１を設け、ガイドレール１に移動可能に維持管理部２を設ける構造物の維持管理装置において、維持管理部２が、ガイドレール１に装着されガイドレール１に対して直角方向にスライド可能な本体２０と、本体２０に対してガイドレール１走行方向へ往復移動可能な維持管理体２１を設けた構造物の維持管理装置による。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
維持管理を行う対象である構造物に対してガイドレールを設け、ガイドレールに移動可能に維持管理部を設ける構造物の維持管理装置において、維持管理部が、ガイドレールに装着されガイドレールに対して直角方向にスライド可能な本体と、本体に対してガイドレール走行方向へ往復移動可能な維持管理体を設けたことを特徴とする構造物の維持管理装置。
【請求項２】
維持管理を行う対象である構造物に対して複数本のガイドレールを設け、ガイドレールに移動可能かつ着脱可能に維持管理部を設ける構造物の維持管理装置において、ガイドレールが構造物に対して立設される複数本の固定ガイドレールと、複数本の固定ガイドレール間に移動ガイドレールを移動可能に設けられるとともに、維持管理部が移動ガイドレールに移動可能かつ着脱可能に設けられ、かつ移動ガイドレールに装着され移動ガイドレールに対して直角方向にスライド可能な本体と、本体に対して移動ガイドレール走行方向へ往復移動可能な維持管理体を設けたことを特徴とする構造物の維持管理装置。
【請求項３】
維持管理体が、補修材注入部とコテ仕上げ部とを有する壁面凹部補修体である請求項１又は請求項２に記載の構造物の維持管理装置。
【請求項４】
維持管理体が、シート材等の補修材送出部とシート材等の壁面押圧部とを有する壁面被覆補修体である請求項１又は請求項２に記載の構造物の維持管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土木及び建築による構造物、主にコンクリート構造物の維持管理、すなわち点検、調査、検査、補修、補強等を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の維持管理の指針として「土木学会編、２００１年制定、コンクリート標準示方書、維持管理編」がある。その書には、維持管理の定義として「維持管理：構造物の供用期間において、構造物の性能を要求された水準以上に保持するための全ての技術行為」としている。そして、「全ての技術的行為」とは、例えば、点検、調査、検査、補修、補強等の作業であり、この明細書において「維持管理」は、構造物の点検、調査、検査、補修、補強等の全ての維持管理機能を含む意味で使用される。
【０００３】
通常、構造物、例えばコンクリート構造物は、年数の経過と共に劣化するため一定の期間で点検が必要であり、その点検で更に詳細な調査の必要が認められた場合、そのコンクリート構造物について調査を行い、その調査に基づいて必要な補修補強を行っていた。その調査のためには、最初に、そのコンクリート構造物の調査等を行う面に沿って足場の設置を行っていた。
【０００４】
次に、構造物の調査を担当する作業者が、足場に乗って構造物の劣化状態の確認等の調査を行っていた。この調査の内容は、外観変化調査、かぶり調査、塩分量調査、中性化調査、コア採取による調査等がある。
【０００５】
このような詳細調査によって、劣化場所や、塗膜劣化個所があった場合、その個所の補修、補強を行う。その作業は、例えば劣化個所の撤去と、その撤去部分へのモルタル若しくは補修材などによる断面修復を行っていた。その後劣化因子のコンクリート内への侵入抑制を目的とした材料の塗布や、コンクリート面への塗装の施工を行う場合もある。
【０００６】
例えば、コンクリート構造物の補修装置としては、特開平１１−２１７９４３号公報（従来技術１）の「コンクリートの補修装置」が公知である。従来技術１には、「吹付け装置は、コンクリートを噴射するノズルを有していて、このノズルには、コンクリート供給管と、急結剤供給管とが接続されている。移動装置は、下端にレールに嵌合されるローラが設けられた台車と、ラックピニオン機構やボールスクリュー機構を介して台車上に載置され、台車の長手方向に沿って移動するステージとを備えている。移動装置は、その上部に搭載された吹付け装置などを直交するにＸ、Ｙの二次元方向に移動させることができる。この場合、各駆動モータに付設された回転センサーなどにより、台車及びステージの二次元座標値（ｘ、ｙ）が判るようになっている。」という「コンクリートの補修装置」の開示がある。
【０００７】
また、コンクリート構造物の下面補修装置及び下面補修方法として、特開２００２−１６７９７６号公報（従来技術２）に、「ウォータージェット噴射装置を支持する支持ベースと、支持ベースに沿って移動するスライダーと、スライダーに連結されウォータージェットが供給される供給パイプと、供給パイプの先端部に取り付けられたウォータージェットを噴射するノズルとを備えたウォータージェット噴射装置が、コンクリート構造物の下面に設置されてなる。」という記載が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２１７９４３号公報（特許第３３３４５９１号）
【特許文献２】特開２００２−１６７９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
土木及び建築による構造物、例えばコンクリート構造物としては、橋梁、ハイピアー、高層ビル等のビルディング、下水処理場、高速道路、トンネルなどがあるが、いずれも公共性が強く、その補修補強等の維持管理作業を行う場合、作業足場の設置場所の確保、作業時間の制約など多くの制約があった。例えば、街中のビルディングの場合など隣接するビルディングとの間隔が狭いことが多く足場の設置が難しいことがある。また、下水処理場やトンネルなどの場合、作業期間中、その構造物の使用ができないという問題が生じる可能性もあった。
【０００９】
また、作業足場を設置せず、クレーン車などの大型機械を使用して維持管理作業を行う場合もあるが、近隣建造物と位置関係などにより大型機械が設置できる場所は限定されるので、このような大型機械類を使用して維持管理作業を行い得る対象構造物は限られる。
【００１０】
そして、一般的に、構造物の維持管理作業における足場の設置作業を含め、その作業に要する全体の工事費は、作業の非効率性や作業工期の長期化に起因する労務費の占める割合が大きくなる傾向があり、全体の工事費も高価になる傾向がある。
【００１１】
前記、従来技術１の補修装置でも、ガイドレールの設置に関しては足場の設置が必要であるという課題があり、従来技術２の補修装置では、装置を支持する足場である固定装置の設置が必要であった。そして、これらのガイドレールは、作業が終わるとガイドレールを撤去し、次回の維持管理作業において、再びガイドレールを設置する必要があった。
【００１２】
更に、従来技術１及び従来技術２では、構造物に配管などの障害物があった場合、それに対する対応ができず維持管理が不可能になる課題があった。また、補修すべき構造物の隅部や端部の補修が行いにくく、維持管理作業の均一化が困難であるという課題があった。
【００１３】
加えて、従来技術１及び従来技術２では、劣化部除去時にガイドレール上に除去した劣化コンクリート片や粉が付着し、本体の走行に支障をきたす課題があった。
【００１４】
また、下水処理場の下水管や、作業員が入るには狭い構造物、有害ガス発生の虞れのある構造物など構造物の形状、周辺環境条件により人力による維持管理作業の施工が危険な、或は、施工不能な場合、構造物の経時等により劣化の可能性が高く維持管理の必要性があるにもかかわらず、それらの作業が行われない課題があった。
【００１５】
この発明は、維持管理が不可能な構造物、或は困難な構造物、或は危険な構造物の全て、又は各部位を効率的に維持管理を行うことが可能な装置を得ることを目的とする。特に、その維持管理作業において、足場設置や足場を使って移動する作業員を出来る限り少なくして、各種構造物を維持管理することが可能な装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、維持管理を行う対象である構造物に対してガイドレールを設け、ガイドレールに移動可能に維持管理部を設ける構造物の維持管理装置において、維持管理部が、ガイドレールに装着されガイドレールに対して直角方向にスライド可能な本体と、本体に対してガイドレール走行方向へ往復移動可能な維持管理体を設けたことを特徴とする構造物の維持管理装置を提案する。
【００１７】
また、維持管理を行う対象である構造物に対して複数本のガイドレールを設け、ガイドレールに移動可能かつ着脱可能に維持管理部を設ける構造物の維持管理装置において、ガイドレールが構造物に対して立設される複数本の固定ガイドレールと、複数本の固定ガイドレール間に移動ガイドレールを移動可能に設けられるとともに、維持管理部が移動ガイドレールに移動可能かつ着脱可能に設けられ、かつ移動ガイドレールに装着され移動ガイドレールに対して直角方向にスライド可能な本体と、本体に対して移動ガイドレール走行方向へ往復移動可能な維持管理体を設けたことを特徴とする構造物の維持管理装置を提案する。
【００１８】
さらに  上記００１６欄及び００１７欄記載の維持管理体が、補修材注入部とコテ仕上げ部とを有する壁面凹部維持補修体である構造物の維持管理装置を提案する。また、上記００１６欄及び００１７欄記載の維持管理体が、シート材等の補修材送出部とシート材等の壁面押圧部とを有する壁面被覆維持補修体である構造物の維持管理装置を提案する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、作業員が入ることのできにくい陸橋の下面、狭い又は危険な構造物、有害ガス発生の虞れのある構造物など構造物の形状、周辺環境条件により人力による維持管理作業の施工が危険な、或は施工不能な構造物であっても、維持管理作業が可能になった。したがって、従来、維持管理作業が不可能であった構造物も可能となると共に、維持管理作業において危険性が高かった環境でも安全に行うことができ、作業員の安全性が向上した。
【００２０】
また、ガイドレール設置後の作業は、ほとんど足場の設置を必要とせずに行うことが可能なため、工事期間の短縮や、作業員の低減が可能となり、作業効率が向上する。したがって、一回の維持管理作業の費用が安価となり、作業回数を増加させることが可能となり、対象となる構造物の寿命を延命させることができる。
【００２１】
更に、ガイドレールを構造物に継続的に設置することも可能であるため、次回の維持管理作業時に再度のガイドレールの設置の必要がなく、工期の短縮等により非常に容易に作業が行われる効果がある。加えて、足場の設置が必要で無くなったので、高速道路、トンネル、下水処理場など供用停止が通常行われない構造物の維持管理が、構造物をその用途に供用したまま行えるようになった。
【００２２】
更にまた、構造物の維持管理作業が、リモートコントロールによるオートマティクな装置によって行われるので、均一で一定品質の維持管理作業が可能となった。
【００２３】
また、この発明によれば、構造物に配管などの障害物があった場合や、構造物の隅部や端部の維持管理作業も、中央の壁面同様に作業が行えるため、作業の均一化が可能になった。
【００２４】
更に、構造物の内部壁面の隅部などの維持管理が従来困難な場所であっても、ガイドレールに係合して走行する本体に対して、維持管理体が走行方向に移動可能であるため、隅部などにおいても自動的に効率よく維持管理作業が行えた。特に、構造物の除去部分や表面凹部の補修塗布作業でも、コテ塗りにおいて平面状の仕上げ作業が行えるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明の実施形態を示す図１乃至図１６に基づいて説明する。図１は、この発明のガイドレールの設置状態を示す一部断面平面図、図２は同じく図１のＡＡ線断面図である。図３及び図４は、維持管理体が第１実施形態である維持管理部の拡大平面図、図５及び図６は、同じく拡大正面図、図７及び図８は、同じく維持管理部が壁面凹部補修体の場合の作業状態を示す説明図、図９は、維持管理部の本体とガイドレールの係合状態を示す断面説明図、図１０及び図１１は、維持管理体が第２実施形態である維持管理部の拡大平面図、図１２及び図１３は、同じく拡大正面図、図１４は、同じく維持管理部が壁面被覆補修体の場合の作業状態を示す説明図、図１５、図１６は、この発明の実施形態によって陸橋の下面を補修する場合の正面及び側面図である。
【００２６】
この発明の構造物の維持管理装置は、維持管理を行う構造物Ｃの面Ｗに略平行な複数本のガイドレール１を設け、ガイドレール１には維持管理部２を移動可能かつ着脱可能に設ける。維持管理部２は、ガイドレール１に装着され、ガイドレール１に対して直角方向にスライド可能な本体２０と、本体２０に対してガイドレール１の走行方向へ往復移動可能な維持管理体２１を設ける。
【００２７】
この発明の構造物の維持管理装置を、更に実施形態について説明すると、ガイドレール１は、構造物Ｃの面Ｗに略平行に垂直方向に立設される複数本の固定ガイドレール１０と、複数本の固定ガイドレール１０間に上下移動可能に設けられる水平な移動ガイドレール１１とからなる。維持管理部２は、移動ガイドレール１１に移動可能かつ着脱可能に設けられる。図２の天井面ＷＣ及び図１５、図１６のように構造物Ｃの下面ＷＣのように対象面が天井面の場合は、固定ガイドレール１１は、天井面に略平行に立設される複数本の水平な固定ガイドレール１０ａであり、水平な移動ガイドレール１１は、水平な固定ガイドレール１０ａ間に水平移動自在に設けられる。
【００２８】
それぞれの固定ガイドレール１０及び移動ガイドレール１１は、一本の真っ直ぐな同径の円筒状又は円柱状（ポール状）、又は同太さの多角形柱状、多角筒状体からなり、素材は金属製、硬質合成樹脂、ＦＲＰ等の強度が高く、変質のしにくい耐久性の高い性質のもので形成される。ガイドレール１は、特に固定ガイドレール１０、１０ａは、構造物Ｃによっては、永続的に設置したまま固定して設けてもよい。
【００２９】
維持管理部２は、移動ガイドレール１１に装着され、移動ガイドレール１１に対して直角方向にスライド可能な本体２０と、本体２０に対して移動ガイドレール１１の走行方向へ往復移動可能な維持管理体２１からなる。
【００３０】
本体２０は、移動ガイドレール１１に対して直角方向にスライド可能であるとともに、移動ガイドレール１１と、図９に示すように断面のように凹凸で係合しており、駆動モータ等により移動ガイドレール１１に沿って走行する。駆動モータは、コンピュータ制御により作業者によりリモートコントロールによりコントロールされる。本体２０の別の実施形態として、移動ガイドレール１１に沿って移動可能であり、移動ガイドレール１１に対して直角方向に移動可能であるとともに、更に、移動ガイドレール１１に対して３６０度回転可能に構成することも可能である。この場合、移動ガイドレール１１は、円筒状、円柱状が望ましい。
【００３１】
この発明の維持管理体２１は、第１実施形態として図３乃至図８に示すように壁面凹部補修体２１ａである。また、第２実施形態として図１０乃至図１４に示す壁面被覆補修体２１ｂからなる。維持管理体２１の他の実施形態では、高圧水ジェット噴射装置、壁面表面の凹部を補修する装置の他、構造物を調査する装置、構造物の表面を清掃する装置、構造物の劣化部を除去する装置、構造物の劣化部を除去した部分を補修する装置、構造物表面塗布物もしくは設置物を除去する装置、及び構造物表面塗布物もしくは設置物を除去した部分を補修する装置、構造物の性能を回復向上させる装置、調査用カメラなどがあり、これらを適宜交換して使用することができる。また、同時に複数の同種又は異種の維持管理体２１を設けることも可能である。
【００３２】
第１実施形態である壁面凹部維持補修体２１ａは、補修材注入部３とコテ仕上げ部４とからなる。壁面凹部維持補修体２１ａは、補修材注入部３が、本体２０内で図示しない補修材注入管と接続しており、逆側である壁面側Ｗでコテ仕上げ部４に接続している。補修材注入部３は、本体２０に対して、図３に示す本体中央の位置から、図４に示す左側端部まで移動可能に設けている。同様に図示しない本体２０の右側端部までも移動可能である。
【００３３】
コテ仕上げ部４は、移動ガイドレール１１から直角水平方向に直方形で開口する内部が空洞な角錐体状であり、角錐の斜面からそれぞれ外方へ裾部４０を設けている。コテ仕上げ部４の中央には、補修材注入部３が開口する。
【００３４】
この発明の維持管理部２の本体２０には、高圧水の噴射が可能なガイドレール洗浄装置（図示せず）が付設されており、このガイドレール洗浄装置によって、移動ガイドレール１１及び固定ガイドレール１０を洗浄でき、移動ガードレール１１移動中に、それぞれの固定ガイドレール１０、１０ａ、移動ガードレール１１に異物が付着するのを防ぐことができる。
【００３５】
この発明の第１実施形態の作用について説明する。維持管理部２は、本体２０によって移動ガイドレール１１に往復移動可能に装着されるとともに、複数本の固定ガイドレール１０間に上下移動可能に設けられているため、構造物Ｃの面Ｗの全面の補修作業を行うことができる。
【００３６】
維持管理部２は、移動ガイドレール１１に対して直角方向にスライド可能であるため、壁面Ｗ付近に配管などがあった場合、図６のように壁面Ｗに対して後退するようにスライドさせて、壁面凹部維持補修体２１ａのコテ仕上げ部４が配管等にぶつかるのを防ぐことができる。また、壁面Ｗ方向にスライドさせて、壁面Ｗへの圧力の調整も可能である。
【００３７】
この実施形態である壁面凹部維持補修体２１ａは、壁面Ｗの補修する対象である凹部などの個所に行くと、補修注入部３から補修材Ｍを壁面凹部ＷＰに凹部ＷＰを覆うように吹付ける（図７参照）。補修材Ｍは、壁面凹部ＷＰより盛り上がるが、直ぐに本体２０を移動ガイドレール１１で水平方向に移動して補修材Ｍをコテ仕上げ部４の裾部４０によってコテ仕上げ作業が行われる。コテ仕上げ部４の移動は、本体２０に対する水平移動でもよい。また、移動ガイドレール１１を固定ガイドレール１０間で上下に移動して、壁面凹部ＷＰに対して上下にコテ仕上げ部４を移動させコテ仕上げ作業を行うこともできる。
【００３８】
第２実施形態である壁面被覆維持補修体２１ｂは、シート材等の補修材送出部５とシート材等の壁面押圧部６とを有する。壁面被覆維持補修体２１ｂは、補修材送出部５が、本体２０内で図示しない補修材搬送管と接続しており、逆側である壁面側Ｗに送出口５０を設けている。送出口５０の一端部又は両端部に壁面Ｗ側に突出する板状体である壁面押圧部６を設けている。壁面押圧部６は、１つ又は２つが補修材送出部５に固定されていてもよく、また１つ又は２つがそれぞれ出没自在に設けることも可能である。
【００３９】
この発明の第２実施形態の作用について説明する。維持管理部２は、本体２０によって移動ガイドレール１１に往復移動可能に装着されるとともに、複数本の固定ガイドレール１０間に上下移動可能に設けられているため、構造物Ｃの面Ｗの全面の補修作業を行うことができる。
【００４０】
維持管理部２は、移動ガイドレール１１に対して直角方向にスライド可能であるため、壁面Ｗ付近に配管などがあった場合、図１３のように壁面Ｗに対して後退するようにスライドさせて、壁面被覆維持補修体２１ｂのシート材等の補修材送出部５とシート材等の壁面押圧部６を後退させて配管等にぶつかるのを防ぐことができる。また、壁面Ｗ方向にスライドさせて、壁面Ｗへの圧力の調整も可能である。
【００４１】
維持管理部２の走行方向は、図１４に示すように壁面被覆維持補修体２１ｂの壁面押圧部６が、補修材送出部５より後方になる方向に走行する。このような方向に走行することで壁面Ｗの補修する対象である被覆が必要な個所に行くと、補修材送出部５からシート材等の補修材Ｓが送出口５０から壁面Ｗ側に送出されるとともに、本体２０の走行と壁面押圧部６により壁面Ｗにシート材等を押し付けるので、壁面Ｗの必要個所を被覆することができる。
【００４２】
この発明の各装置のそれぞれの作動は、遠隔操作によって作業者の指示によって行うことも可能であり、又は予め本体２１内に組み込まれたコンピュータ制御によって自動的に対象物の距離や形状を把握して自動的に維持管理を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
各種構造物、特にコンクリート構造物である橋梁、ハイピアー、高層ビル等のビルディング、下水処理場、高速道路、トンネルなどの壁面を対象とした維持管理装置として利用可能性が高い。例えば構造物の壁面凹部などの補修作業の他、構造物の調査、構造物の表面の清掃、構造物の劣化部の除去、構造物の劣化部を除去した部分の補修、構造物表面塗布物もしくは設置物の除去、及び構造物表面塗布物もしくは設置物を除去した部分の補修などの各種の維持管理作業に利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施形態を示し、この発明のガイドレールの設置状態を示す一部断面平面図
【図２】同じく図１のＡＡ線断面図
【図３】この発明の維持管理部の第１実施形態を示す拡大平面図
【図４】この発明の維持管理部の第１実施形態を示す拡大平面図
【図５】この発明の維持管理部の第１実施形態を示す拡大正面図
【図６】この発明の維持管理部の第１実施形態を示す拡大正面図
【図７】この発明の維持管理部の第１実施形態の作業状態を示す説明図
【図８】この発明の維持管理部の第１実施形態の作業状態を示す説明図
【図９】この発明の実施形態の維持管理部の本体とガイドレールの係合状態を示す断面説明図
【図１０】この発明の維持管理部の第２実施形態を示す拡大平面図
【図１１】この発明の維持管理部の第２実施形態を示す拡大平面図
【図１２】この発明の維持管理部の第２実施形態を示す拡大正面図
【図１３】この発明の維持管理部の第２実施形態を示す拡大正面図
【図１４】この発明の維持管理部の第２実施形態の作業状態を示す説明図
【図１５】この発明の実施形態を使って陸橋下面の補修する状況を示す正面説明図
【図１６】この発明の実施形態を使って陸橋下面の補修する状況を示す側面説明図
【符号の説明】
【００４５】
１  ガイドレール
１０  固定ガイドレール（垂直な固定ガイドレール）
１０ａ  固定ガイドレール（水平な固定ガイドレール）
１１  移動ガイドレール（水平ガイドレール）
２  維持管理部
２０  本体
２１ａ  維持管理体（壁面凹部維持補修体）
３  補修材注入部
４  コテ仕上げ部
４０  裾部
２１ｂ  維持管理体（壁面被覆維持補修体）
５  補修材送出部
６  壁面押圧部
Ｃ  構造物
Ｗ  壁面
ＷＰ  壁面の凹部
Ｍ  補修材（塗布材等）
Ｓ  補修材（シート材等）
【図１】
2005299236.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005299236.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005299236.tif 000017
【図１６】
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